變電站特殊方式下倒閘操作的危險點及控制措施實例分析

郝玉華，范李平

(1.國網山東省電力公司檢修公司,山東 臨沂 276000; 2.國網湖北省宜昌供電公司湖北 宜昌 443000)

變電站特殊方式下倒閘操作的危險點及控制措施實例分析

郝玉華1，范李平2

(1.國網山東省電力公司檢修公司,山東 臨沂 276000; 2.國網湖北省宜昌供電公司湖北 宜昌 443000)

變電站倒閘操作是變電維護的重點、難點工作之一。本文以某500kV變電站為例，就雙母雙分段、3/2接線方式等幾種特殊方式下的倒閘操作中可能出現的異常情況和關鍵問題進行了詳細的分析，對其危險點及預控措施進行了探討，得出規范的操作方法和具體的步驟，以便提高運維人員的操作技能和保證電網的安全運行。

變電站；特殊方式；危險點分析；預控措施

1 引言

隨著電網的迅猛發展，500kV及以上變電站的數量迅速增加，電網運行方式也越來越復雜，在實際操作中，由于運行方式的變化,潮流的重新分布,設備的特殊狀況,以及電網的事故等外在因素都會引起在操作過程中發生人身傷亡、設備損壞、電網瓦解等一系列事故。因此，做好倒閘操作相關危險點的分析和預防工作，對保證電力系統運行安全有著非常重要的意義。本文以某500kV變電站為例，就雙母雙分段、3/2接線方式等幾種特殊方式下的倒閘操作中可能出現的異常情況和關鍵問題進行了詳細的分析，對其危險點及預控措施進行了探討，得出規范的操作方法和具體的步驟，對編寫現場典型操作票和現場倒閘操作整個過程控制，具有一定的借鑒和幫助作用。

2 變電站倒閘操作的相關技術要求

2.1 主變操作

變壓器投入時，一般先合電源側開關，停用時，一般先拉負荷側開關。對于多側電源的變壓器，則應選擇保護完善和勵磁涌流較小的一側充電。變壓器充電時，應具有完備的繼電保護[1-2]。中性點直接接地系統中的變壓器在充電或停用前，須將中性點接地刀閘合上，充電正常后再按繼電保護規定進行接地點的調整。并列運行的變壓器，在倒換中性點接地刀閘時，應先合上未接地的變壓器中性點接地刀閘，再拉開另一臺變壓器中性點接地刀閘。帶全電壓的變壓器，當某側開關斷開運行時，若該側原接于中性點直接接地系統，則其中性點必須接地。數臺變壓器并聯于不同的母線上運行時，中性點接地的變壓器分別接至不同的母線上運行。倒換變壓器時，應檢查送電變壓器確已帶上負荷，再將需要停電的變壓器退出運行，有特殊規定的除外。對于安裝有中性點接地刀閘的主變壓器，其投退按照所轄調度命令執行。

2.2 線路操作

對線路進行充電時，充電線路的開關必須至少有一套完備的繼電保護。線路停電時，應在線路各側開關斷開后，先拉開線路側刀閘，后拉開母線側刀閘。線路送電時，應先合上母線側刀閘，后合上線路側刀閘，再合上線路開關。投入或切除空載線路時，應避免電壓發生過大波動，造成空載線路末端電壓升高至允許值以上。線路停送電操作時，應考慮電壓和潮流變化，繼電保護、安全自動裝置和安穩裝置的調整，注意避免運行線路過負荷，輸送功率不應超過穩定極限。改建或檢修后相位可能變動的線路，首次帶電時，必須核相，確保相序、相位正確。新建的線路投產，首次帶電時，必須核相，確保相序、相位正確；必須進行全電壓沖擊合閘試驗，全電壓沖擊合閘次數按相關規程規定執行。饋電線路停電時，首先轉移負荷，再斷開受電側開關，最后斷開送電側開關，送電順序與上述相反。聯絡線一般由送電端解、合環，受電端投、切空線路，或由對系統沖擊最小的一端投、切空線路。送電操作，一般不選擇在樞紐變或主力發電廠的母線側投空線路[3-4]。

2.3 母線操作

雙母線接線停用一段母線時，拉開母聯斷路器前，應先拉開該母線電壓互感器全部二次側快分開關，再拉開母聯斷路器，最后拉開電壓互感器一次隔離開關。母線充電前，應核實母線保護已正常投入。用母聯開關向母線充電時，運維人員應在充電前投入母聯開關充電保護或啟用母差充電保護，充電正常后退出。母線倒閘操作時，進行母線倒換、旁路代運行等母線側刀閘操作后檢查相關刀閘輔助接點切換回路裝置運行是否正常，如母線保護、主變保護、失靈保護、線路保護、電能表、電壓切換是否正常。220kV倒母線操作，應確認母聯斷路器合上，其操作電源斷開后進行。母線倒換操作完畢，在確認該母線上的負荷全部轉換到另一條母線上運行后，應立即合上母聯斷路器的直流跳閘電源。220kV母線倒換時，應盡量減少兩條母線互聯狀態時間，避免單條母線事故擴大事故范圍。3/2開關接線方式的母線正常充電操作，不應投入開關充電保護。

2.4 保護及安全自動裝置操作

運維人員在退出全套保護裝置時，應先退出保護裝置所有出口壓板。拉合保護裝置直流電源前，應先退出保護裝置所有出口壓板。退出保護裝置的一種保護時，只需退出該保護的功能壓板。投入保護裝置出口壓板前應檢查保護裝置運行正常。壓板操作前，應先核對壓板名稱、編號、狀態，在投入保護出口壓板后應檢查接觸是否良好，在退出出口壓板后應檢查是否到位[5-6]。

對于方向性保護及對TA、TV接線極性有明確要求的保護，在新設備投運或TA二次回路變更時，應按以下原則處理：母差保護在沖擊受電及帶負荷檢查證明結線正確之前，其出口壓板不能投入。變壓器差動保護、線路縱聯保護在沖擊受電前應投入跳閘，在沖擊受電結束后應退出，在未經過帶負荷檢查證明結線正確之前，其功能壓板不能投入。其他保護在沖擊受電及帶負荷檢查前，功能壓板和跳本斷路器的出口壓板可不退出。

3 幾種特殊方式下的倒閘操作危險點實例分析

3.1 雙母雙分段的接線方式

某500kV變電站運行方式如圖1所示：母聯I2120開關及2120CT處于檢修狀態(大修技改)，蒙柳I線209開關在220kV#1母線運行，#2主變220kV側2002開關及蒙柳Ⅱ線211開關在220kV#2母線運行，分段I 2150開關及分段Ⅱ2240開關均在運行狀態，#3主變220kV 側2005開關及蒙相I線215開關在220kV#3母線運行，蒙太線216開關在220kV#4母線運行，母聯II2250開關在運行狀態。

當母聯I 2120開關及2120CT大修技改工作結束(兩側接地刀閘已拉開)，筆者在恢復送電時,要考慮到2120開關及2120CT屬于大修后設備,在未進行充電試驗前,是不能帶電運行的,正確的步驟是首先要進線倒母線操作，即空出一條母線來，讓空出的#2母線帶著2120開關及2120CT。用線路對該設備進行充電，這是確定無疑的，但難點是是如何進行倒母線操作。因為正常倒母線操作時，母聯I必須在運行狀態，并且其控制電源也要取下，采用等電位操作方式，才能確保人身安全，但是在當前的運行方式下母聯I又不能運行的，運維人員經過周密細致的考慮，采取了以下方案：使母聯II2250開關、分段I2150開關及分段Ⅱ2240開關代替母聯I2120開關的作用，即將其控制電源均取下，確保等電位操作。但是問題是在倒母線操作過程中，如果任何一條母線故障，都會造成4條母線全故障，即造成電網瓦解，這樣雖保證了人身安全，但倒排的時間比較長，電網瓦解風險因素也增大了，所以該方法不能考慮。

圖1 雙母雙分段接線方式

筆者對上述措施進行了重新優化：采用刀閘跨接母線的方法，即在母聯II2250開關、分段I2150開關及分段II2240開關控制電源取下后，先將蒙柳II線211—1刀閘合上，先不拉開蒙柳II線211—2刀閘,確保220kV#1、#2母線一次屬于一條母線，再將母聯II2250開關、分段I2150開關及分段II2240開關控制電源投入，4條母線死聯接的時間大大縮短了,這樣既保證了人身安全又降低了電網瓦解的風險，將#2母線的設備全部倒至#1母線后(除蒙柳II線外)，拉開分段II2240開關，再拉開蒙柳II線211—2刀閘，用刀閘切除220kV#2母線(符合省電網調度規程規定)，然后合上2120—2刀閘(2120CT在#2母線側)，這時就可以用任何一條線路對#2母線及2120開關、2120CT充電，充電工作也隨之順利完成。

3.2 3/2接線方式

某500kV變電站運行方式如圖2所示：棗蒙I線、棗蒙II線、蒙照I線、蒙照II線、#2主變、#3主變均在運行狀態。

圖2 3/2接線方式

對于3/2接線方式，當開關發生異常問題導致分合閘閉鎖時，筆者認為省調規程寫的比較籠統，意思是可以進行等電位操作。但是，筆者認為等電位操作雖然可以，關鍵還要采取一些措施，才能確保人身安全。

例如，當5011開關發生異常問題造成分合閘閉鎖時，雖然4串并串運行，如果不采取措施，直接先拉50111刀閘(或先拉50112刀閘)，在操作過程中，當棗蒙I線線路故障，保護動作跳開5012及5013開關，此時#2主變的負荷全部轉移到5011開關上去，這時拉50111刀閘(50112刀閘)就會造成帶負荷拉刀閘，引起人身傷亡及設備事故。而當5012開關發生異常問題導致分合閘閉鎖，如果不采取措施，直接拉50121或50122刀閘，在此操作過程中，當500 kV#2母線故障，保護動作，將跳開#2母線上的所有開關，棗蒙I線的負荷全部轉移到5012開關上去，這時拉50121刀閘(或50122刀閘)，就會造成帶負荷拉刀閘，會造成人身傷亡及設備事故。

依次類推，等電位操作時，為確保人身和設備安全，必須采取措施，那就是將故障開關所在串的所有開關控制電源全部停用，確保兩條母線經該串處于死聯接狀態,拉開故障開關兩側刀閘時就屬于等電位操作,這樣就保障了人身安全。但在這種方式下,任一條母線故障或該串上任一條線路故障，都會造成兩條母線及該串上兩條線路同時停電，擴大了停電范圍，為解決這個問題，我們可以考慮到，當拉開故障開關的一側刀閘后，隨即將該串上其他開關的控制電源立即投入，再拉開故障開關的另一側刀閘，這樣就縮短了兩條母線處于死聯結狀態的時間，大大降低了因一條母線或線路故障造成擴大停電事故的風險。

通過上述分析，處于特殊方式下的等電位操作，采取必要的的措施后，既保障了人身安全，又降低了電網擴大停電事故的風險。

4 結論

倒閘操作是變電運行的重點和難點工作之一，倒閘操作的正確性直接關系到操作人員的人身安全及設備的安全運行，如果操作不當，將會導致整個電力系統處于崩潰的邊緣，其重要性不言而喻。本文對雙母雙分段、3/2接線方式等幾種特殊方式下的倒閘操作中的危險點和預控措施進行詳細分析,將有助于提高運維人員的操作質量,避免由于操作方法不當、反常現象判斷不清和疏忽檢查,可能造成的異常或事故,從而為變電站安全運行奠定基礎。

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The Example Analysis of Dangerous Points and Control Measures for Substation′s Back Brake Operation under Special Way

HAOYu-hua1,FANLi-ping2

(1.State Grid Shandong Service Company of Power Company,linyi 276000,China;2.State Grid Yichang Power Supply Company,Yichang 443000,China)

The back brake operation of a substation is one of important switching service points.The paper takes a 500kV substation as an example.The paper analyzes several key problems and unusual conditions for the back brake operation of double-bus double-section and 31Z wiring way under the special way.The dangerous points and pre-control measures are discussed and getting standard operation methods and specific measures.

substation;special way;dangerous point analysis;pre-control measures

1004-289X(2016)05-0008-04

TM63

B

2015-08-14

郝玉華(1963-1)，男，大專，高級工程師，主要從事變電運維工作; 范李平(1983-12)，女，碩士研究生，工程師，主要從事變電運維工作。